一种基于物理意义的红外与可见光图像融合技术研究

姜尚洁

中国海洋大学

摘要：

静止卫星的可见光通道具有较高的分辨率,可以观察到云的精细结构。红外通道的分辨率较低,但可以直接观察到云顶的亮温。两种图像各有优缺点,具有一定的互补性,把两种图像融合起来可以获得更丰富的信息。　　目前针对红外与可见光图像融合的方法大多停留在单纯图像处理层面,将两个通道的数据作为两幅相同性质图像进行合成。虽然这种常见的图像融合方法能够达到较好的视觉效果,能够在一定程度上满足定性分析的需要,但融合的图像从物理性质上说是没有意义的,从而限制了这些方法在相关领域中的定量应用。　　本文针对这一问题,提出一种基于物理意义的红外与可见光图像融合方法,充分利用可见光数据高空间分辨率特点,提取其细节信息,结合红外图像物理意义实现更合理的融合。首先对红外图像进行插值处理,使其具有与可见光图像相同的分辨率。在经过预处理后,利用多小波分解方法进行融合,提高图像的视觉分辨率。然后,使用Steffan-Boltzman公式,利用红外图像所蕴含的辐射量特性对融合结果进行修正,保证融合后图像在辐射量上与红外图像的辐射量基本一致,从而保证融合后的图像具有合理的亮温值。最后,利用一系列主观、客观的评价方式,对所得图像进行互信息、平均梯度、图像质量、边缘信息相关性以及能量均方差的评价。试验表明,这种基于物理意义的融合方法不仅能够提高红外图像的分辨率,而且能保证融合的图像具有符合物理意义的亮温值。

关键词：红外图像;可见光图像;融合技术;小波分解;物理意义

授予单位：中国海洋大学

授予学位：硕士

学科专业：电子与通信工程

导师姓名：韩雷

学位年度：2014

语种：中文

分类号：TP391.41

页数：52

在线出版日期：2015-04-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）